الفرق الرئيسي - الأقطاب الكهربائية النشطة مقابل الخاملة
تتكون الخلية الكهروكيميائية من موصلين كهربائيين يسمى الأقطاب الكهربائية والموصل الأيوني الذي يسمى بالكهرباء. تنقل الأقطاب الشحنة الكهربائية عبر الإلكترونات بينما تقوم الإلكتروليتات بتوصيل شحنتها عبر الأيونات. القطب هو معدن يلامس سطحه المنحل بالكهرباء. المنحل بالكهرباء هو مكون غير معدني يمكن أن يكون محلولًا أو فراغًا. لا تستطيع المركبات الأيونية توصيل الكهرباء في شكلها الصلب. وبالتالي ، يجب أن تكون في صورة سائلة لتوصيل الكهرباء. هذه الأشكال السائلة هي الإلكتروليتات التي تم ذكرها من قبل.من بين القطبين ، يعمل أحدهما ككاثود (سالب الشحنة) ويعمل الآخر كقطب موجب (مشحون إيجابيا). تتكون الأقطاب الكهربائية بشكل أساسي من نوعين هما الأقطاب الكهربائية النشطة والأقطاب الكهربائية الخاملة. الفرق الرئيسي بين القطب النشط والقطب الخامل هو أن القطب النشط يشارك في التفاعل الكيميائي بينما لا يشارك القطب الخامل في التفاعل الكيميائي أو يتداخل معه.
ما هو القطب النشط؟
القطب النشط هو معدن يستخدم في الخلايا الكهروكيميائية. يشارك في التفاعلات التي تحدث في المنحل بالكهرباء من أجل نقل الكهرباء. يمكن أن يتأكسد القطب النشط أو يتم تقليله. تستخدم الأقطاب الكهربائية النشطة في الغالب في الطلاء الكهربائي. الطلاء الكهربائي هو العملية التي يتم فيها تطبيق معدن على معدن آخر باستخدام خلية كهروكيميائية. هناك ، يعمل القطب النشط كأنود يوفر الكاتيونات لمحلول التحليل الكهربائي. ثم تصل الكاتيونات إلى القطب السالب وتأخذ الإلكترونات المتاحة هناك.يؤدي هذا إلى ترسب أيونات المعادن على سطح الكاثود. لذلك ، يتم استخدام المادة التي يجب أن تكون مطلية بهذه الطريقة ككاثود. على سبيل المثال ، يمكن طلاء الملعقة بالفضة باستخدام أنود فضي والملعقة ككاثود ؛ نترات الفضة ستكون المنحل بالكهرباء.
في الأساس ، يسمى القطب النشط "نشط" لأنه يشارك بنشاط في التفاعل الكيميائي الذي يحدث في النظام. لذلك ، فإنه يتبادل الأيونات بنشاط بمحلول إلكتروليتي. القطب النشط الأكثر استخدامًا هو القطب النحاسي.
الشكل 01: القطب النحاسي هو مثال على قطب كهربائي نشط.
ما هو القطب الخامل؟
القطب الخامل هو معدن لا يشارك أو يتدخل في أي تفاعل كيميائي. لكنها لا تزال تستخدم لتوصيل الكهرباء عن طريق نقل الإلكترونات بالمحلول بدلاً من تبادل الأيونات بالمحلول. لذلك ، فهو بمثابة إلكترون. يستخدم البلاتين كقطب كهربائي خامل. لكن الجرافيت يستخدم على نطاق واسع لأنه رخيص. قد يقوم القطب الخامل بتزويد أو سحب الإلكترونات في عملية توصيل الكهرباء. تُستخدم الأقطاب الكهربائية الخاملة دائمًا في التحليل الكهربائي ، وهي العملية التي تفصل المركب الأيوني إلى عناصره. على سبيل المثال ، التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الصوديوم ينتج الصوديوم والكلور بشكل منفصل.
الشكل 02: القطب الجرافيت هو مثال على قطب خامل.
ما هو الفرق بين الأقطاب الكهربائية النشطة والخاملة؟
الأقطاب الكهربائية النشطة مقابل الخاملة |
|
| القطب النشط هو القطب الذي يشارك بنشاط في التفاعل الكيميائي للخلية الكهروكيميائية. | القطب الخامل هو قطب لا يشارك في التفاعل الكيميائي. |
| يستخدم | |
| تستخدم الأقطاب الكهربائية النشطة في الطلاء الكهربائي | تستخدم الأقطاب الكهربائية الخاملة في التحليل الكهربائي. |
| السلوك | |
| يتم إذابة الأيونات المعدنية للقطب النشط في المحلول الإلكتروليتي | لا يتم إذابة أيونات المعادن للقطب الخامل. |
| ردود الفعل | |
| قد تحدث تفاعلات الأكسدة أو الاختزال على القطب النشط | تفاعلات الأكسدة أو الاختزال لا تحدث |
| وضع التوصيل الكهربائي | |
| توصل الأقطاب الكهربائية النشطة الكهرباء من خلال التبادل الأيوني | توصل الأقطاب الكهربائية الخاملة الكهرباء من خلال نقل الإلكترون. |
ملخص - الأقطاب الكهربائية النشطة مقابل الخاملة
الخلايا الكهروكيميائية قادرة على توليد الطاقة الكهربائية أو تسهيل الكهرباء من خلال المشاركة في التفاعلات الكيميائية. المكونات الأساسية للخلية الكهروكيميائية عبارة عن قطبين كهربائيين وإلكتروليت.يتم تسمية قطبين كأنود وكاثود وفقًا لسلوكهما. الأقطاب الكهربائية النشطة والخاملة هما نوعان من الأقطاب الكهربائية. الفرق الرئيسي بين القطب النشط والخامل هو أن القطب النشط يشارك في التفاعل الكيميائي بينما لا يشارك القطب الخامل في التفاعل الكيميائي أو يتداخل معه.
